Розташування полярної полярності на Марсі. Кредит зображення: ESA Натисніть, щоб збільшити
Фізики Каліфорнійського університету, Берклі, які проаналізували дані шести років, отримані з глобального обстеження Марса, схожі на Північне сяйво Землі.
Відкриття сотень полярних сімей за останні шість років стає несподіванкою, оскільки на Марсі немає глобального магнітного поля, яке на Землі є джерелом aurora borealis та antipodal aurora australis.
сюжет 13000 полярних подій на Марсі
На думку фізиків, полярні походи на Марсі пов'язані не з масштабним для планети магнітним полем, а натомість пов'язані з патчами сильного магнітного поля в корі, насамперед у південній півкулі. І, мабуть, вони теж не такі барвисті, як стверджують дослідники: Енергетичні електрони, які взаємодіють з молекулами в атмосфері для отримання світіння, ймовірно, генерують лише ультрафіолетове світло, а не червоні, зелені та блюзові землі.
"Те, що ми бачимо полярні пологи так само часто, як і ми, дивує", - сказав фізик університету Берклі Девід А. Брейн, провідний автор статті про відкриття, нещодавно прийняту журналом "Geophysical Research Letters". "Відкриття полярних зон на Марсі вчить нас чомусь про те, як і чому вони трапляються в інших місцях Сонячної системи, включаючи Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун".
Брейн та Джаспер С. Хелекас, обидва помічники-дослідники лабораторії космічних наук Берклі в Колумбія, разом із колегами з УК Берклі, Мічиганського університету, Центру космічних польотів NASA Годдарда та Університету Тулузи у Франції, також повідомили про свої висновки в плакат, представлений у п'ятницю, 9 грудня, на засіданні Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско.
Минулого року європейський космічний корабель Mars Express вперше виявив спалах ультрафіолетового світла на нічній стороні Марса, а міжнародна команда астрономів визнала його полярним спалахом у випуску Nature від 9 червня 2005 року. Почувши про знахідку, дослідники UC Berkeley звернулися до даних Mars Global Surveyor, щоб переконатися, чи виявлено вбудований пакет приладів UC Berkeley - рефлектометр-магнітометр-електрон - інші свідчення про полярне походження. Космічний корабель обертався навколо Марса з вересня 1997 року, а з 1999 року здійснював картування з висоти 400 кілометрів (250 миль) поверхні Марсія і магнітних полів Марса. Він сидить на полярній орбіті, що тримає його завжди в 2:00, коли знаходиться на нічній стороні планети.
Протягом години після першого поглиблення в дані, Мозг і Хелекас виявили докази полярного спалаху - піку в спектрі енергії електронів, ідентичного пікам, що спостерігаються в спектрах земної атмосфери під час полярного походження. З тих пір вони переглянули понад 6 мільйонів записів електронним рефлектометром і виявили, що серед даних близько 13 000 сигналів із піком електронів, що вказує на полярну сірку. За словами Брейна, це може представляти сотні похідних подій на ніч, як спалах, який бачить Mars Express.
Коли два фізики чітко визначили положення кожного спостереження, полярні сітки точно збігалися з полями намагніченої ділянки на поверхні Марсія. Ця ж команда, яку очолювали співавтори Маріо Х. Акуа з НАСА Центр космічних польотів Годдарда та Роберт Лін, професор фізики УК Берклі та директор Лабораторії космічних наук, широко склав карту цих поверхневих магнітних полів за допомогою магнітометра / рефлектометра на борту глобального геодезиста Mars. Подібно до того, як Земляні полярні походи відбуваються там, де лінії магнітного поля занурюються в поверхню на північному та південному полюсах, так і походження Марса виникають на межі намагніченої ділянки, де лінії поля дугою вертикально потрапляють у земну кору.
З 13000 полярних спостережень до цих пір, найбільше, схоже, збігається з посиленням активності сонячного вітру.
"Схоже, спалах, який бачить Mars Express, знаходиться в кінці можливих енергій", - сказав Халекас. "Як і на Землі, космічна погода та сонячні бурі, як правило, роблять полярніші яскравішими та сильнішими".
Зображення поверхневих магнітних полів на Марсі
Земні полярні зонди виникають, коли заряджені частинки від сонця потрапляють у захисне магнітне поле планети і, замість того, щоб проникати в землю, відводяться по польових лініях до полюса, де вони воронка вниз і стикаються з атомами в атмосфері, щоб створити овал світла навколо кожного полюса. Електрони - це велика частка заряджених частинок, а полярна активність пов'язана з фізичним процесом, досі не зрозумілим, що прискорює електрони, виробляючи піковий сигнал у спектрі енергій електронів.
Процес на Марсі, ймовірно, схожий, сказав Лін, у тому, що частинки сонячного вітру перекидаються навколо нічної сторони Марса, де вони взаємодіють із лініями поля земної кори. Ультрафіолетове світло утворюється при попаданні частинок на молекули вуглекислого газу.
"Спостереження дозволяють припустити, що на Землі відбувається процес прискорення", - сказав він. "Щось взяло електрони і відштовхнуло їх".
Що це «щось» залишається загадкою, хоча Лін та його колеги з УК «Берклі» схиляються до процесу, який називається магнітним відновленням, де магнітне поле, що рухається із частинками сонячного вітру, розривається та знову з’єднується із полем земної кори. З'єднувальні лінії поля можуть бути тим, що перекидає частинки до вищих енергій.
Поверхневі магнітні поля, за словами Брейна, виробляються високомагніченою гірською породою, яка зустрічається в латах шириною до 1000 кілометрів і глибиною до 10 кілометрів. Ці патчі, ймовірно, зберігають магнетизм, що залишився з того часу, коли Марс мав глобальне поле таким чином, як той, що виникає, коли голку гладять магнітом, викликаючи намагніченість, яка залишається навіть після виведення магніту. Коли глобальне поле Марса вимерло мільярди років тому, сонячний вітер зміг позбавити атмосферу. Тільки сильні коркові поля все ще є навколо, щоб захистити ділянки поверхні.
"Ми називаємо їх міні-магнітосферами, оскільки вони досить сильні, щоб протистояти сонячному вітру", - сказала Лін, зазначивши, що поля простягаються до 1300 кілометрів над поверхнею. Тим не менш, найсильніше марсіанське магнітне поле в 50 разів слабше, ніж поле на поверхні Землі. Важко пояснити, як ці поля здатні виконувати та прискорювати сонячний вітер достатньо ефективно, щоб генерувати полярне тіло, сказав він.
Брейн, Халекас, Лін та їхні колеги сподіваються видобути дані Global Surveyor Mars для отримання додаткової інформації про полярне сяйво і, можливо, приєднаються до європейської команди, що експлуатує Mars Express, щоб отримати додаткові дані про спалахи, які могли б розгадати таємницю їх походження.
"Марс глобальний опитувальник був розроблений протягом 685 днів життя, але він був дуже цінним вже більше шести років, і ми все ще отримуємо чудові результати", - зауважила Лін.
Роботу підтримали НАСА. Співавторами з Брейн, Халекасом, Ліном та Акуа є Лаура М. Петіколас, Джанет Г. Луман, Девід Л. Мітчелл та Грег Т. Делорі з Лабораторії космічних наук UC Berkeley; Стів В. Буджер з Мічиганського університету; та Анрі Ремі з Центру Spatiale des Rayonnements в Тулузі.
Оригінальне джерело: UC Berkeley News Release
